不銹鋼電化學拋光液一般含有硫酸、磷酸、鉻酐及少量的水,以及在電解過程中溶入的Fe3+、Cr3+、Ni2+、Mn2+等雜質。當采用標準堿液連續滴定時,這些金屬雜質的鹽類會水解,使分析結果偏高。因此,在滴定過程中要加入絡合劑掩蔽金屬雜質,以防止水解。絡合掩蔽劑采用六偏磷酸鈉或EDTA。
采用六偏磷(lin)(lin)酸(suan)鈉時(shi),由于其水溶液pH=6,采用甲基紅和溴甲酚綠混(hun)合指示(shi)劑在(zai)第一個(ge)等電(dian)點(dian)滴定時(shi)pH=5,所以六偏磷(lin)(lin)酸(suan)鈉不消(xiao)耗堿(jian),用酚酞為指示(shi)劑進(jin)行第二個(ge)等電(dian)點(dian)滴定時(shi)pH=9.5,六偏磷(lin)(lin)酸(suan)鈉就會耗去相應量的堿(jian),此堿(jian)量需在(zai)計算中扣除。其反應式如下。
第一(yi)個等(deng)電點時(shi)(pH=5):
H2SO4+2NaOH→Na2SO4+2H2O
H3PO4+NaOH→NaH2PO4+H2O
H2CrO4+NaOH→NaHCrO4+H2O
第二個(ge)等電點時(pH=9.5):
NaH2PO4+NaOH→Na2HPO4+H2O
NaHCrO4+NaOH→Na2CrO4+H2O
(NaPO3)6+6NaOH→6Na2HPO4
若(ruo)是采用(yong) EDTA,從(cong)絡合能力看比六偏磷酸鈉好,但第(di)(di)一個(ge)等電點時(shi),0.05mol/L的(de)EDTA溶(rong)液的(de)pH約為4,離第(di)(di)一個(ge)等電點較遠,需消耗一定量的(de)氫(qing)氧化(hua)鈉,到達第(di)(di)二個(ge)等電點時(shi)進一步(bu)消耗氫(qing)氧化(hua)鈉,需分別扣(kou)除。
扣除方法:取一個(ge)同本操作中所(suo)加絡(luo)合(he)掩(yan)蔽(bi)劑用量相同的絡(luo)合(he)掩(yan)蔽(bi)劑,加水稀釋,進行空白實(shi)驗,(不加電(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學拋光液(ye)),分(fen)別(bie)以(yi)甲(jia)基紅、溴甲(jia)酚綠(lv)(lv)指(zhi)示劑用氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)標準(zhun)液(ye)滴(di)定(ding)至第(di)一個(ge)等電(dian)(dian)點,由紅變綠(lv)(lv),記錄耗(hao)用的氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)毫升數(shu),以(yi)酚酞為指(zhi)示劑用氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)標準(zhun)液(ye)滴(di)至第(di)二個(ge)等電(dian)(dian)點,由綠(lv)(lv)色變紫紅色,記錄耗(hao)用的氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈉(na)(na)毫升數(shu),分(fen)別(bie)在計算中減去。
1. 試劑(ji)
①. 標準0.5mol氫氧(yang)化(hua)鈉溶液(ye)。稱取20g氫氧(yang)化(hua)鈉溶于蒸餾水中,用水在量(liang)瓶中稀(xi)釋(shi)至(zhi)1L.
標定:稱取在120℃干燥2h后的(de)分析純苯(ben)二甲酸(suan)氫鉀(KHC8H4O4)4g(四位有(you)效數字(zi)P)于250mL錐形杯(bei)中,加水100mL,溫熱使(shi)其溶解,加入(ru)酚酞指示劑2滴,用配制(zhi)好的(de)氫氧化(hua)鈉溶液滴定至淡紅(hong)色為終點,記錄耗(hao)用的(de)氫氧化(hua)鈉溶液為V(mL)。
計(ji)算(suan):標(biao)準氫氧化(hua)鈉溶液的摩(mo)爾濃(nong)度
M= P × 1000 / V × 204.2 (mol/L)
②. 0.1mol六(liu)偏磷酸的溶液。稱取120℃干燥2h后的分析純六(liu)偏磷酸鈉61.20g,溶于蒸餾水中,用水在容(rong)量瓶中稀釋至1L。不需標(biao)定。
③. 0.05mol EDTA標準溶液。②和③中兩者擇其一,稱取分析純EDTA(乙二胺四乙酸二鈉,其分子式C10H14N2O8Na2·2H2O)20g,溶解于熱蒸餾水中,冷卻后,用水在容量瓶中稀釋至1L。
標(biao)定:稱取分析純金屬鋅(xin)0.4g(準(zhun)確稱重至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)四(si)位有效(xiao)數(shu)字P),在250mL錐形瓶中(zhong)用1:1試劑鹽酸加(jia)熱溶(rong)(rong)解(jie)鋅(xin)至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)完全形成氯(lv)化(hua)鋅(xin),冷卻(que),移(yi)入100mL容(rong)量瓶中(zhong),加(jia)水(shui)(shui)稀釋至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)刻(ke)度,搖勻。用移(yi)液(ye)(ye)管吸取20mL于(yu)(yu)250mL錐形瓶中(zhong),加(jia)水(shui)(shui)50mL,以(yi)氨(an)水(shui)(shui)調節至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)微堿性,加(jia)入pH=10緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(溶(rong)(rong)解(jie)54g氯(lv)化(hua)銨于(yu)(yu)水(shui)(shui)中(zhong),加(jia)入350mL濃氨(an)水(shui)(shui),加(jia)水(shui)(shui)稀釋至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)1L)10mL,鉻黑T指示劑(0.5g鉻黑T和氯(lv)化(hua)鈉50g研磨而成)少許,搖勻,以(yi)配(pei)好的0.05mol EDTA標(biao)準(zhun)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)滴(di)定至(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)由紅變藍色為終點,記錄耗(hao)用的EDTA溶(rong)(rong)液(ye)(ye)V(mL).
計算:標準EDTA溶液(ye)濃度
④. 甲基紅(hong)指示(shi)劑(pH 4.2~6.3).稱取甲基紅(hong)0.1g溶解(jie)于(yu)60mL乙(yi)醇(chun)中(zhong),溶解(jie)后加水(shui)稀釋至100mL。
⑤. 溴(xiu)甲酚綠指示劑(pH 3.6~5.2).稱(cheng)取溴(xiu)甲酚綠0.1g溶解于2.88mL的0.05mol氫氧化鈉溶液中,加水稀釋(shi)至250mL。
⑥. 酚酞指示劑(pH 8.3~10.0).稱取(qu)1g酚酞溶(rong)解于(yu)80mL乙醇中,溶(rong)解后加(jia)水稀釋至100mL.
2. 分(fen)析方(fang)法
①. 用(yong)六偏磷(lin)酸鈉作掩(yan)蔽劑。
a. 吸(xi)取試液5mL于250mL容量瓶中,加水稀(xi)釋至(zhi)刻(ke)度,搖勻。
b. 吸取(qu)此(ci)液(ye)10mL于300mL錐形(xing)瓶中(相當于原液(ye)0.2mL),加(jia)水80mL。
c. 用移(yi)液管準(zhun)確加人六偏磷酸鈉溶液20mL。
d. 加甲基(ji)紅4滴、溴甲酚綠6滴。
e. 以0.5mol氫氧化鈉標準(zhun)溶(rong)液滴定(ding)至(zhi)綠(lv)色(se)為(wei)終(zhong)點,記錄(lu)耗用量V1。
f. 加酚(fen)酞5滴。
g. 以(yi)0.5mol氫(qing)氧化鈉標準溶液(ye)滴定至紅色(保持20s不退),記錄耗用量V2。
h. 另(ling)用(yong)移液管吸(xi)取(qu)0.1mol六偏磷酸鈉溶液20mL于250mL錐(zhui)形瓶中,加(jia)水80mL。
i. 加酚(fen)酞5滴。
j. 用0.5mol氫氧化鈉溶液滴(di)定至紅色,記錄耗(hao)用量B(mL)。
計算:
式中,M為標準氫氧化鈉溶液的摩爾濃度;C為中和所取試液中的CrO3相的標準氫氧化鈉溶液的容積,mL。
設(she)n為所取試樣容(rong)積,mL;ck為三氧(yang)化(hua)鉻(ge)濃度,g/L;x為所取試樣中含氧(yang)化(hua)鉻(ge)質量,g;
則有:
②. 用EDTA作掩蔽(bi)劑。
a. 吸取(qu)試液5mL于250mL容(rong)量(liang)瓶中,加水稀釋至(zhi)刻(ke)度,搖勻。
b. 吸(xi)取此(ci)液(ye)10mL于(yu)300mL錐形瓶中(相當于(yu)原液(ye)0.2mL),加水80mL。
c. 用(yong)移液管準確加(jia)入0.05mol EDTA標準溶(rong)液20mL。
d. 加(jia)甲(jia)基(ji)紅4滴(di)、溴甲(jia)酚綠6滴(di)。
e. 用0.5mol氫氧化鈉標準溶液滴定至綠色為終點,記錄耗用量為V1。
f. 加酚酞(tai)5滴。
g. 用0.5mol氫氧化鈉標準溶液滴定至紅色(保持20s不褪色),記錄耗用量為V2。
h. 另用滴定管取0.05mol EDTA于250mL錐形(xing)瓶中,加水80mL。
i. 加甲基紅4滴,溴甲酚綠6滴。
j. 用(yong)0.05mol氫氧化鈉溶液滴定至綠色,記錄(lu)耗用(yong)量為A。
k. 加酚酞5滴(di)。
l. 繼續用0.05mol氫氧化鈉溶(rong)液滴(di)定至紅(hong)色,記錄耗(hao)用量為B。
計(ji)算(suan):
C 的計算與①用六(liu)偏磷酸鈉掩蔽的公式(shi)相同。